본 발명은 상기한 사정을 감안하여 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은 LPI 시스템을 가지는 엘피지와 가솔린 겸용 차량에 있어, 캔 통신을 통해 가솔린 이씨유로부터 공급되는 연료량 및 냉각 수온에 따라 가솔린 연료 장치 및 엘피지 연료 장치를 제어할 수 있는 엘피지 인터페이스부를 제공함으로써, 엔진의 성능을 향상시킬 수 있도록 한 엘피지 및 가솔린 겸용 차량의 연료 전환 장치 및 방법을 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제1 관점에 따른 엘피지 및 가솔린 겸 용 차량의 연료 전환 장치는,
LPI 시스템을 가지는 엘피지와 가솔린 겸용 차량에 있어,
외부로부터 공급되는 가솔린 및 엘피지 연료량과 냉각수온에 따라 현재 구동 중인 연료를 전환하기 위하여, 현재 구동 중인 연료 장치의 인젝터가 가솔린 연료 장치의 가솔린 인젝터인 경우 제1 연료 전환 모드를 실행하여 가스 분사 신호를 출력하고, 현재 구동 중인 연료 장치가 엘피지 연료 장치의 가스 인젝터인 경우 제2 연료 전환 모드를 실행하여 가솔린 분사 신호를 출력하는 엘피지 인터페이스부와,
상기 가솔린 및 엘피지 연료량 및 냉각수온를 감지하는 센서부로부터 공급되는 신호를 캔 통신을 통해 상기 엘피지 인터페이스부로 공급하는 가솔린 이씨유로 구비되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제2 관점에 따른 엘피지 및 가솔린 겸용 차량의 연료 전환 방법은,
가솔린 이씨유로부터 공급되는 가솔린 및 엘피지 연료량과 냉각수온 신호를 캔 통신을 통해 수신하여 가솔린 연료 장치의 가솔린 인젝터 및 엘피지 연료 장치의 가스 인젝터를 제어하는 엘피지 인터페이스부를 가지는 엘피지 및 가솔린 겸용 차량의 연료 전환 방법에 있어서,
a) 시동 후 이전 연료를 분사시켜 엔진을 구동시키는 단계;
b) 상기 가솔린 이씨유로부터 공급되는 센서부의 신호에 따라 가솔린 엔진 장치의 인젝터에 에러가 발생되었는 지를 체크하여 에러가 발생되지 않은 경우 가솔린 연료가 있는 지를 체크하는 단계;
d) 상기 b) 단계에서, 상기 가솔린 엔진 장치의 인젝터에 에러가 발생된 경우 또는 가솔린 연료가 없는 경우 제1 연료 전환 모드를 실행하여 엘피지 인젝터를 구동시키기 위한 가스 분사 신호를 출력하는 단계;
e) 상기 b) 단계에서, 상기 가솔린 연료가 있는 경우 엘피지 연료 장치에 에러가 발생되었는 지를 체크하여 에러가 발생되지 않은 경우 상기 냉각수온이 기준치 이하인 지를 체크하여 기준치 이상인 경우 엘피지 연료가 있는 지를 체크하는 단계; 및
f) 상기 e) 단계에서, 엘피지 연료 장치에 에러가 발생된 경우, 냉각수온이 기준이 이하인 경우, 및 엘피지 연료가 없는 경우 중 하나일 때 제2 연료 전환 모드가 실행되어 가솔린 인젝터를 구동시키기 위한 가솔린 분사 신호를 출력하는 단계로 구비되는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 방법의 상기 제1 연료 전환 모드는
g-1) 상기 엘피지 인터페이스부로부터 공급되는 가솔린 분사 신호가 종료될 때 실린더의 수를 카운팅하고, 엘피지 연료압 보상치와 엘피지 인젝터 플로우 보상치에 따라 엘피지 연료 분사량을 보정하는 단계; 및
g-2) 상기 g-1) 단계의 실린더의 카운팅 완료 후 보정된 엘피지 연료 분사량에 따라 상기 가스 분사 신호를 보정하여 엘피지 인젝터로 출력하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 바람직하게 상기 방법의 상기 제2 연료 전환 모드는
h-1) 상기 엘피지 인터페이스부로부터 공급되는 가스 분사 신호가 종료될 때 가솔린 엔진 장치의 실린더의 수를 카운팅하고, 가솔린 연료압 보상치에 따라 가솔린 연료 분사량을 보정하는 단계;
h-2) 상기 h-1) 단계에서 실린더의 카운팅이 완료된 후 보정된 가솔린 연료 분사량에 따라 상기 가솔린 분사 신호를 보정하여 가솔린 인젝터로 출력하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 바람직한 구현 예에 따르면, LPI 시스템을 가지는 엘피지 및 가솔린 겸용 차량에 있어, 캔 통신을 통해 상기 가솔린 이씨유로부터 공급되는 가솔린 연료량 및 엘피지 연료량 및 냉각 수온에 따라 현재 구동중인 연료를 전환하기 위하여 전환하고자 하는 연료 장치의 인젝터에 연료 분사 신호를 엘피지 인터페이스부에서 출력함으로써, 연료 전환 시점을 정확하게 일치시켜 엔진 성능을 더욱 향상시킬 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 설명한다. 단 본 발명의 LPI 시스템을 채택한 엘피지 및 가솔린 겸용 차량을 일 예로 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 엘피지 및 가솔린 겸용 차량의 연료 전환 장치의 구성을 보인 블록도이다. 도 2는 도 1의 엘피지 인터페이스부에서 출력되는 가솔린 분사 신호 및 가스 분사 신호를 보인 그래프이다.
도 1을 참조하여 본 발명에 따른 엘피지 및 가솔린 겸용 차량의 연료 전환 장치는, 운전자 선택에 따라 연료 전환 신호를 발생하는 키 입력부(11)와, 외부로 부터 공급되는 가솔린 분사 신호에 따라 가솔린을 분사시키는 가솔린 인젝터를 포함하는 가솔린 연료 장치(13)와, 외부로부터 공급되는 엘피지 분사 신호에 따라 엘피지를 분사시키는 가스 인젝터, 셔트 오프 밸브, 펌프, 및 연료 레일 에셈블리 등을 포함하는 엘피지 연료 장치(15)를 포함한다.
또한, 상기 연료 전환 장치는 센서부(17)로 공급되는 가솔린 및 엘피지 연료량과 냉각수온 신호를 수신하여 캔 통신을 통해 출력하는 가솔린 이씨유(19)와, 상기 가솔린 이씨유(19)의 가솔린 및 엘피지 연료량과 냉각수온 신호 중 하나에 따라 상기 현재 구동 중인 연료를 전환하기 위하여 전환하고자 하는 연료의 분사 신호를 출력하여 상기 가솔린 연료 장치(13)의 가솔린 인젝터 및 엘피지 연료 장치(15)의 가스 인젝터를 제어하는 엘피지 인터페이스부(21)를 더 포함한다.
여기서, 상기 엘피지 인터페이스부(21)는, 캔 통신을 통해 상기 가솔린 이씨유(19)로부터 공급되는 가솔린 및 엘피지 연료량과 냉각수온 신호 중 하나에 따라 상기 엘피지 연료 장치(15) 및 가솔린 연료 장치(13)에 공급되는 가스 분사 신호 및 가솔린 분사 신호를 제어하여 연료를 전환시킨다.
즉, 상기 센서부(17)로부터 가솔린 연료 장치(13)에 에러가 발생되거나 가솔린 연료가 없는 경우 가솔린 이씨유(19)는 이러한 정보들을 캔 통신을 통해 엘피지 이씨유(21)에 공급하고, 가솔린 연료 장치(13)의 에러 발생을 나타내는 신호 또는 가솔린 연료 없음을 나타내는 신호를 수신한 상기 엘피지 인터페이스부(21)는 가솔린 연료를 엘피지 연료로 전환하기 위하여 제1 연료 전환 모드를 실행하기 위한 제1 연료 전환 신호를 발생하고, 이 제1 연료 전환 신호에 따라 상기 제1 연료 전환 모드를 실행한다.
상기 제1 연료 전환 모드는 도 2의 (A)에 도시된 바와 같이, 제1 연료 전환 신호가 발생될 때 상기 엘피지 인터페이스부(21)에서 출력되는 가솔린 분사 신호(A)의 종점(t1)에서 실린더의 수를 카운팅하고, 엘피지 연료압 보정치 및 엘피지 인젝터 플로우 보정치에 따라 가스 분사량을 보정하며, 실린더의 카운팅이 종료될 때 보정된 가스 분사량만큼 보정된 엘피지 연료를 분사하기 위한 가스 분사 신호를 출력하는 순으로 진행된다. 상기 엘피지 연료압 보정치 및 인젝터 플로우 보정치에 따라 가스가 분사되는 가스 분사 시간(S1)과 다음 가스가 분사되는 가스 분사 시간(S2)의 비율이 결정되고, 이 비율에 따라 가스 분사 신호가 발생된다. 이 발생된 가스 분사 신호에 따라 엘피지 연료 장치(15)의 가스 인젝터가 구동된다.
한편, 상기 센서부(17)로부터 엘피지 연료 장치(15)의 에러 발생을 나타내는 신호, 엘피지 연료가 없음을 나타내는 신호, 또는 냉각 수온의 온도가 기준치 이하임을 나타내는 신호를 받은 가솔린 이씨유(19)는 이러한 신호들 중 하나를 캔 통신을 통해 엘피지 이씨유(21)에 공급하고, 가솔린 연료 장치(13)로부터 공급되는 상기 신호들 중 하나를 수신한 엘피지 인터페이스부(21)는 엘피지 연료를 가솔린 연료로 전환하기 위하여 제2 연료 전환 모드를 실행하기 위한 제2 연료 전환 신호를 발생하고, 이 발생된 제2 연료 전환 신호에 따라 상기 제2 연료 전환 모드를 실행한다.
상기 제2 연료 전환 모드는 도 2의 (B)에 도시된 바와 같이, 상기 엘피지 인터페이스부(21)에서 출력되는 가스 분사 신호의 종점(t3)에서 실린더의 수를 카운 팅하고, 가솔린 분사량을 보정한 후 실린더의 카운팅이 종료될 때 보정된 가솔린 분사량으로 가솔린 연료를 분사하기 위한 가솔린 분사 신호를 출력하는 순으로 진행된다. 상기 가솔린 분사 신호에 따라 가솔린 연료 장치(13)의 가솔린 인젝터가 구동된다.
상기 제1 연료 전환 신호 및 제2 연료 전환 신호가 상기 엘피지 인터페이스부(21)에서 가솔린 이씨유(19)로부터 공급되는 신호에 따라 발생된다.
한편, 운전자가 연료를 전환하기 위해 상기 키 입력부(11)의 연료 전환 키(미도시됨)를 선택한 경우 상기 엘피지 인터페이스부(21)는 현재 구동 중인 연료가 가솔린 인지를 체크하여 가솔린인 경우 가솔린 연료 컷 모드인지를 판단하여 가솔린 연료 컷 모드인 경우 가스 인젝터를 구동하고, 가솔린 연료 컷 모드가 아닌 경우 상기 제1 연료 전환 모드에 따라 보정된 가스 분사 신호를 출력한다. 그리고, 현재 구동 중인 연료가 가솔린이 아닌 경우 상기 엘피지 인터페이스부(21)는 엘피지 연료 컷 모드인지를 판단하여 엘피지 연료 컷 모드인 경우 가솔린 인젝터를 구동하고, 가솔린 연료 컷 모드가 아닌 경우 상기 제2 연료 전환 모드에 따라 보정된 가솔린 분사 신호를 출력한다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 엘피지 및 가솔린 겸용 차량의 연료 전환 과정을 설명하기 위한 순서도이다. 이를 참조하여 본 발명에 따른 LPI 시스템을 가지는 엘피지 및 가솔린 겸용 차량의 연료 전환 과정을 설명한다.
우선, 상기 엘피지 인터페이스부(21)는 미리 설정된 연료를 분사시키기 위한 가솔린 또는 가스 분사 신호를 발생하여 엔진을 구동시킨다(단계 101).
상기 단계(101)의 실행 중 운전자로부터 연료 전환 요청 신호가 입력되었는 지를 체크하여(단계 102) 연료 전환 요청 신호가 수신된 경우 현재 구동 중인 연료가 가솔린 인지를 체크하고(단계 103) 여기서, 가솔린 연료인 경우 가솔린 연료 컷 모드인 지를 체크하여(104) 가솔린 연료 컷 모드인 경우 가스 인젝터를 구동시킨다. 그리고, 상기 가솔린 연료 컷 모드가 아닌 경우 가솔린 연료를 엘피지 연료로 전환하기 위한 제1 연료 전환 신호를 발생하여(단계 107) 이 제1 연료 전환 신호에 따라 제1 연료 전환 모드가 실행된다. 이 제1 연료 전환 모드를 통해 상기 엘피지 인터페이스부(21)는 엘피지 연료 장치(15)의 가스 인젝터를 구동시키기 위한 가스 분사 신호를 출력한다.
여기서, 상기 엘피지 인터페이스부(21)에서 제1 연료 전환 모드를 실행하는 과정은 다음과 같다.
우선, 상기 단계(107)를 통해 제1 연료 전환 신호가 발생되면, 상기 엘피지 인터페이스부(21)에서 출력되는 가솔린 분사 신호의 종점(t1)에서 엘피지 엔진의 실린더의 수를 카운팅하고(단계 109), 가솔린 분사 신호의 종점(t2)에서 엘피지 연료 장치(15)로부터 공급되는 엘피지 연료압 및 인젝터 플로우에 따라 보정된 가스 분사량을 보정한다(단계 111), 그리고, 실린더의 카운팅이 종료되었는 지를 체크하여(단계 115) 실린더 카운팅이 종료된 후 상기 단계(111)에서 보정된 가스 분사량만큼 엘피지 연료를 분사하기 위한 가스 분사 신호가 출력된다(단계 117). 상기 단계(117)에서 발생된 가스 분사 신호에 따라 엘피지 연료 장치(15)의 가스 인젝터가 구동되어 엔진이 구동한다(단계 119).
한편, 상기 단계(103)를 통해 현재 구동 중인 연료가 가솔린 연료가 아닌 엘피지 연료인 경우 엘피지 연료 컷 모드인 지를 체크하여(단계 120) 엘피지 연료 컷 모드인 경우 가솔린 인젝터가 구동된다.
그리고, 상기 단계(120)를 통해 엘피지 연료 컷 모드가 아닌 경우 엘피지 연료를 가솔린 연료로 전환하기 위한 제2 연료 전환 신호를 발생하고(단계 122), 상기 단계(122)를 통해 발생된 제2 연료 전환 신호에 따라 상기 엘피지 인터페이스부(21)는 제2 연료 전환 모드가 실행된다. 이 제2 연료 전환 모드를 통해 상기 엘피지 인터페이스부(21)는 가솔린 연료 장치(13)의 가솔린 인젝터를 구동시키기 위한 가솔린 분사 신호를 출력한다.
여기서, 상기 엘피지 인터페이스부(21)에서 제2 연료 전환 모드를 실행하는 과정은 다음과 같다.
우선, 상기 단계(122)를 통해 제2 연료 전환 신호가 발생되면, 상기 엘피지 인터페이스부(21)에서 출력되는 가스 분사 신호의 종점(t3)에서 가솔린 엔진의 실린더의 수를 카운팅하고(단계 123), 가스 분사 신호의 종점(t4)에서 가솔린 연료 장치(13)로부터 공급되는 신호에 따라 가솔린 분사량을 보정한다(단계 125). 그리고, 실린더의 카운팅이 종료되었는 지를 체크하여(단계 129) 종료된 경우, 상기 단계(125)에 의해 보정된 가솔린 분사량만큼 가솔린을 분사하기 위한 가솔린 분사 신호가 출력된다(단계 131). 상기 단계(117)에서 발생된 가스 분사 신호에 따라 가솔린 연료 장치(13)의 가솔린 인젝터가 구동되어 엔진이 구동한다(단계 133).
상기 단계(119) 또는 단계(133)를 통해 연료 전환이 완료된 후 시동이 꺼졌 는 지를 체크하여(단계 145) 시동이 꺼지지 않은 경우 상기 단계(101)로 진행한다.
한편, 상기 단계(103)를 통해 연료 전환 요청 신호가 수신되지 않은 경우 가솔린 엔진 장치에 에러가 발생되었는 지를 체크하여(단계 135) 에러가 발생되지 않은 경우 가솔린 연료가 제1 기준치 이상인 지를 체크한다(단계 137). 여기서, 상기 단계(135) 또는 단계(137)를 통해 상기 가솔린 엔진 장치(13)에 에러가 발생된 경우 또는 가솔린 연료가 제1 기준치 이하인 경우 상기 단계(109)로 진행하여 제1 연료 전환 모드를 실행하여 엘피지 연료 장치(15)를 구동시키기 위한 가스 분사 신호가 출력된다.
한편, 상기 단계(137)를 통해 상기 가솔린 연료가 제1 기준치 이상인 경우 엘피지 연료 장치에 에러가 발생되었는 지를 체크하여(단계 139) 에러가 발생되지 않은 경우 상기 냉각수온이 제2 기준치 이하인 지를 체크하여(단계 141) 제2 기준치 이상인 경우 엘피지 연료가 제3 기준치 이하인 지를 체크한다(단계 143).
상기 단계(139) 내지 단계(143)를 통해 엘피지 연료 장치에 에러가 발생된 경우, 냉각수온이 제2 기준치 이하인 경우, 및 엘피지 연료가 제3 기준치 이하인 경우 중 하나일 때 상기 단계(122)로 진행하여 제2 연료 전환 모드가 실행된다.